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模塊化多CPU創(chuàng )新單片機實(shí)訓實(shí)驗箱

一、系統簡(jiǎn)介
  LG-EMCU02型 模塊化多CPU創(chuàng )新單片機實(shí)訓實(shí)驗箱綜合了STM32和51系列CPU，滿(mǎn)足各大專(zhuān)院校進(jìn)行“單片機、ARM”等課程的開(kāi)放式實(shí)驗教學(xué)而精心設計的，其功能強大，為8/16/32位單片機和EDA教學(xué)分別提供了模塊化實(shí)驗平臺。
  模塊化多CPU創(chuàng )新單片機實(shí)訓實(shí)驗箱采用雙層設計，底層為電源底板層，上層為模塊層；為開(kāi)放式結構；模塊層設置有標配九塊（140x10）大小相等的模塊，其余模塊供選配，用旋鈕式螺絲把模塊安裝在實(shí)驗箱底板上，拆換方便，每個(gè)模塊通過(guò)旋鈕式螺絲把模塊電源接口連接在電源底板層上。底板主要為模塊提供固定安裝和穩壓電源，模塊按功能分為分為CPU模塊和實(shí)驗模塊兩大類(lèi)。
  模塊化多CPU創(chuàng )新單片機實(shí)訓實(shí)驗箱優(yōu)點(diǎn)：一改傳統實(shí)驗箱一體化設計弊端，采用完全獨立模塊化設計，實(shí)驗組織更加靈活，通用性更強；電源底板與模塊雙層設計，CPU模塊引出眾多接口，擴展性更強。
二、主要特點(diǎn)
1、系統采用模塊化、積木式設計，清晰明了，提高了實(shí)驗靈活性和適應性
（1）布局合理，清晰明了：實(shí)驗模塊上的接口電路均采用模塊化設計，開(kāi)放式結構，各模塊既可獨立實(shí)驗，也可靈活組合。
（2）無(wú)限升級，永不淘汰的實(shí)驗平臺：從小到大的模塊化設計，無(wú)限擴展的組合設計空間為用戶(hù)提供永不淘汰的實(shí)驗平臺。我們提供幾十種模塊可供用戶(hù)自由組合。并在以后不斷推出新的實(shí)驗模塊，供用戶(hù)無(wú)限升級，永遠引領(lǐng)科技潮流。
（3）兼容性強，減少設備投資 ：“CPU模塊+實(shí)驗模塊”分體式結構設計，只需構買(mǎi)一種實(shí)驗箱，通過(guò)更換CPU模塊便可組成多種實(shí)驗儀。CPU模塊現主要提供：51系列，EDA開(kāi)發(fā)板、AVR、PIC、MSP430、ARM等控制板作為學(xué)生開(kāi)拓視野選配用，以后還將不斷推出新的控制板。一機多用，可減少院校設備投資津費，優(yōu)惠實(shí)用。
（4）使用方便，易于維護：模塊化設計，通過(guò)更換實(shí)驗模塊可避免由于電路的部分損壞而使整個(gè)實(shí)驗系統處于癱瘓狀態(tài)，實(shí)驗模塊上的所有芯片都是安放在IC插座上的，更換方便；采用的自鎖式連接導線(xiàn)，接觸十分可靠。
2、完善的基本單片機技術(shù)硬件教學(xué)平臺
（1）51單片機部分：系統自帶51CPU和監控，構成一個(gè)獨立的仿真開(kāi)發(fā)系統，可以脫機運行實(shí)驗程序，也可聯(lián)PC運行。
（2）ARM等單片機提供在線(xiàn)仿真或下載式調試器。
3、完整的8、16位單片機實(shí)驗軟件調試平臺
（1）51有一個(gè)自開(kāi)發(fā)的集成調試環(huán)境或其它相應的調試軟件，也可直接使用KEIL軟件編譯調試，軟件應用通俗易懂；全新的 WINDOWS 界面版本，支持 WIN2000/XP等操作系統；
（2）符合編程語(yǔ)言語(yǔ)法的彩色文本顯示，用戶(hù)可根據個(gè)人愛(ài)好修改特定和著(zhù)色功能；
（3）先進(jìn)的錯誤定位，可直接進(jìn)入錯誤位置，無(wú)需查找錯誤信息；
（4）完美的編輯編譯集成環(huán)境，可在同一個(gè)編輯窗口中編輯編譯程序，無(wú)需做其它任何設置；
（5）完美的集成調試環(huán)境，可在Windows 環(huán)境下，在調試窗口中直接運行和源程序調試，無(wú)需任何其它煩瑣的操作。
4、對實(shí)驗設計具有良好的開(kāi)放性，增強學(xué)生綜合設計能力
    實(shí)驗系統所具有的硬軟件結構對用戶(hù)的實(shí)驗設計具有良好的開(kāi)放特性，系統總線(xiàn)及各種外圍接口器件都可由用戶(hù)來(lái)操作連接，從而極大地提高了學(xué)生的實(shí)際和操作能力，避免了單純驗證式實(shí)驗方式的弊病。
5、高性能穩壓電源
系統采用了具有抗短路、過(guò)流的高性能穩壓電源，從而可以避免學(xué)生實(shí)驗過(guò)程中因接線(xiàn)失誤而導致的芯片或整機損壞情況。
三、硬件組成
1、單片機通用CPU板：
單片機通用CPU板資源有：CPU插卡座，isp1032E，W27C12,61256兩片，單片機AT89S5X下載接口和串行接口等，51系列CPU卡提供單片機P0，P1，P2，P3口線(xiàn)，八位數據總線(xiàn)，十六位地址總線(xiàn)，讀寫(xiě)控制總線(xiàn)，地址譯碼和電源等。
可選配不同CPU卡，適用于51系列或其它系列單片機實(shí)驗開(kāi)發(fā)，目前支持的CPU卡有：
1 Keil_CPU卡（SST89E58） 2 ARM、Cortex-M3核心板
2、STM32 CPU板：
ARM、Cortex-M3核心板資源有：CPU:STM32F103VCT6  LQFP100,FLASH 256K,SRAM 48K,
（1）時(shí)鐘最大：72 MHz maximum frequency,
（2）A/D：3 × 12-bit, 1 μs A/D converters (up to 21channels)
（3）DMA:12-channel DMA controller,– Supported peripherals: timers, ADCs, DAC,SDIO, I2Ss, SPIs, I2Cs and USARTs
（4）USB接口
（5）CAN接口
（6）板載一個(gè)JTAG/SWD調試接口
（7）一個(gè)復位按鈕
3、實(shí)驗模塊
目前支持三十多個(gè)實(shí)驗模塊，詳見(jiàn)下面模塊介紹：（其中模塊1到9為標配，其余為選配）
（1）信號綜合板
1 138譯碼電路 6 非門(mén)和與非門(mén)電路
2 393八分頻電路 7 單脈沖，時(shí)鐘，蜂鳴器
3 可調模擬信號0~5v 8 雙運放電路LM358
4 數字溫度18B20 9 脈寬與射極輸出電路
5 模擬溫度LM35    
（2）LED點(diǎn)陣和總線(xiàn)擴展單元
1）配有74LS244三態(tài)緩沖器與74LS273八D觸發(fā)器，進(jìn)行基本輸入/輸出實(shí)驗；
2）配有16*16 LED及驅動(dòng)電路，可進(jìn)行中文字幕移動(dòng)實(shí)驗。
3）總線(xiàn)擴展座，選配擴展卡，如USB2.0擴展模塊，可進(jìn)行和PC機usb數據通信。
（3）串口通信接口卡
1 8253定時(shí)計數器接口 4 485接口
2 8250異步通信接口 5 RS232接口
3 8251通信接口    
（4）常用 8255實(shí)驗模塊 
1）配有8255擴展接口，為實(shí)驗提供三個(gè)IO口和打印接口。
2）配有8255擴展接口，為鍵盤(pán)顯示提供接口。
（5）AD/DA綜合模塊
1）完成ADC0809 8位模數轉換，數據采集顯示等實(shí)驗；
2）完成DAC0832 8位數模轉換、方波、鋸齒波、階梯波等實(shí)驗；
3）配有8279可偏程鍵盤(pán)接口芯片，進(jìn)行鍵盤(pán)實(shí)驗。
（6）鍵盤(pán) LED 顯示模塊
  配有4*6鍵盤(pán)接口，六位LED八段顯示器，進(jìn)行鍵盤(pán)動(dòng)態(tài)掃描；動(dòng)態(tài)顯示等實(shí)驗；
（7）LCD和IC卡實(shí)驗模塊
1）完成128*64點(diǎn)陣式LCD中文顯示及圖形顯示實(shí)驗；
2）可進(jìn)行IC卡讀寫(xiě)實(shí)驗。
（8）電機、喇叭模塊
1）配有全隔離驅動(dòng)四相步進(jìn)電機，直流電機；
2）喇叭，音頻放大輸出電路，繼電器控制；
（9）邏輯電平顯示與獨立鍵盤(pán)
1）配有八只邏輯開(kāi)關(guān)和八只按鈕開(kāi)關(guān)。
2）配有12位led帶驅動(dòng)顯示
（10）元件擴展模塊（選配）
1）有若干電阻，電容，二極管，三極管，電位器元件庫。
2）四排并行八位排針四組，二組八位轉接口。
（11）信號綜合板
1）138譯碼電路
2）393八分頻電路
3）可調模擬信號0~5v
4）數字溫度18B20
5）非門(mén)和與非門(mén)電路
6）單脈沖，時(shí)鐘，蜂鳴器
7）雙運放電路LM358
8）脈寬與射極輸出電路
（12）串口通信接口卡
（13）觸摸彩屏/SD卡開(kāi)發(fā)板（選配）
1）TFT240X320觸摸彩屏
2）SD卡座（SD卡用戶(hù)自配）
3）片機最小系統，四個(gè)按鍵和串口接口。
四、實(shí)驗項目
1、51部分實(shí)驗
(1)標配 軟件實(shí)驗
1 清零程序 6 查找相同數據個(gè)數
2 拆字程序 7 無(wú)符號雙字節快速乘法子程序
3 拼字程序 8 多分支程序
4 數據區傳送子程序 9 脈沖計數實(shí)驗
5 數據排序實(shí)驗 10 電腦時(shí)鐘實(shí)驗
(2)標配 硬件基礎實(shí)驗
1 P1口亮燈實(shí)驗 14 步進(jìn)電機控制
2 P1口轉彎燈實(shí)驗 15 8253方波實(shí)驗
3 P3.3口輸入，P1口輸出實(shí)驗 16 小直流電機調速實(shí)驗（霍爾傳感器）
4 工業(yè)順序控制實(shí)驗 17 16*16 LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗
5 8255 A、B、C口輸出方波實(shí)驗 18 128*64（1602）LCD液晶顯示實(shí)驗
6 8255 PA口控制PB口 19 8250可編程異步通訊接口實(shí)驗（自發(fā)自收）
7 8255控制交通燈 20 8251可編程通訊接口實(shí)驗（與PC機）
8 簡(jiǎn)單I/O擴展實(shí)驗 21 單片機RS232/485串行發(fā)送實(shí)驗（雙機通訊）
9 A/D0809轉換實(shí)驗 22 單片機RS232/485串行接收實(shí)驗（雙機通訊）
10 D/A0832轉換實(shí)驗 23 DS18B20單總線(xiàn)溫度測量實(shí)驗
11 8279鍵盤(pán)顯示實(shí)驗 24 PWM實(shí)驗
12 I2C儲存卡讀寫(xiě)實(shí)驗 25 射極跟隨器
13 繼電器控制實(shí)驗；    
（3）ARM: Cortex-M3、STM32F103系列部份實(shí)驗
1 流水燈實(shí)驗 2 RTX實(shí)驗
3 按鍵檢測實(shí)驗 4 觸摸屏實(shí)驗
5 外部事件中斷實(shí)驗 6 單總線(xiàn)溫度傳感器實(shí)驗
7 多個(gè)串口實(shí)驗 8 步進(jìn)電機實(shí)驗
9 RTC實(shí)驗 10 蜂鳴器實(shí)驗
11 ADC實(shí)驗(內部及外部擴展) 12 紅外接收
13 DAC實(shí)驗 14 uCOS操作系統實(shí)驗
15 看門(mén)狗實(shí)驗 16 VirtualCOMPort(USB虛擬串口)
17 SPI存器實(shí)驗 18 音樂(lè )播放實(shí)驗
19 TFT液晶顯示文字，圖片實(shí)驗 20 基本輸入輸出實(shí)驗
21 16*16點(diǎn)陣顯示實(shí)驗 22 MP3播放器
23 鍵盤(pán)LED顯示實(shí)驗 24 LCD12864顯示實(shí)驗
25 直流電機實(shí)驗 26 揚聲器發(fā)聲實(shí)驗

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